JPH0528359B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0528359B2 JPH0528359B2 JP60055041A JP5504185A JPH0528359B2 JP H0528359 B2 JPH0528359 B2 JP H0528359B2 JP 60055041 A JP60055041 A JP 60055041A JP 5504185 A JP5504185 A JP 5504185A JP H0528359 B2 JPH0528359 B2 JP H0528359B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- neutron
- copolymer rubber
- shielding material
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は難燃性の優れた中性子遮蔽材に関す
るものである。 （従来技術） 従来より中性子遮蔽材として水素含有量の多い
ポリエチレン、パラフイン等が広く用いられてい
るが、これらは融点が低い（ポリエチレン：50〜
100℃、パラフイン：45〜60℃）ため、高温雰囲
気では使用することができない。高温雰囲気で使
用可能な遮蔽材として、特開昭57−173795号公報
にモノオレフイン共重合ゴムを素材とする中性子
遮蔽材が示されているが、ここで開示された材料
はホウ素化合物（またはリチウム化合物）の添加
量がモノオレフイン共重合ゴム100重量部に対し
て250〜450重量部と非常に多い。これは熱中性子
の優勢な所で使用する場合には有効であるが、中
性子エネルギーが高い（スペクトルが硬い）場合
には逆に性能の低いものとなる。 原子力施設においては加速器、Cf−252、Am
−Be等の中性子源や使用済燃料等からの中性子
はエネルギースペクトルが硬く、このようなもの
に対する遮蔽材として有効で、耐熱性の優れた遮
蔽材の開発が望まれていた。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、耐熱性が優れ、エネル
ギースペクトルが硬い中性子に対する遮蔽効果の
優れた遮蔽材を提供するものである。 （発明の構成） この発明の第１の要旨は、モノオレフイン共重
合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を１〜50
重量％配合したものである。この発明の第２の要
旨は、モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、こ
れにホウ素化合物を１〜50重量％配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合したものである。 （実施例） モノオレフイン共重合ゴムは、エチレンとポリ
プロピレンとを共重合させたもので、硫黄加硫で
きるように第３成分として少量のブタジエンやイ
ソプレンを導入したものであり、化学構造上水素
原子密度が非常に高く（素材で約６×
1022atoms／cm3）、耐熱性に優れかつ耐オゾン性、
耐候性、耐放射線性、低温特性等にも優れてい
る。このような性質のモノオレフイン共重合ゴム
に対してホウ素化合物を加えると、熱中性子を吸
収する能力を向上させることができる。このホウ
素化合物としては、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸
化ホウ素等があるが、添加物としてはこの中で最
も密度の高い炭化ホウ素（2.51ｇ／cm3）が好まし
い。何故なら、これは遮蔽材に所定量のホウ素原
子密度を与えるのに添加量が最も少なくてすみ、
したがつて水素原子密度の最も高いものが得られ
るためである。ホウ素化合物の粒径は、遮蔽材の
中での均一な分散を可能にするために、できるだ
け小さい方が望ましいが、中心粒径50μｍ程度で
も十分に実用可能である。 上記ホウ素化合物の添加量は、遮蔽材が使用さ
れる場所の中性子エネルギースペクトルに対応し
て設定すればよい。ホウ素化合物の添加量とその
結果との関係を調べるために、ウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を１とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの遮蔽材で遮蔽した状態における中性子線量
率を計算した。なお、上記遮蔽材としてはモノオ
レフイン共重合ゴムの基本組成に対して添加する
B4Cの割合を種々変化させたところ、第１図曲線
１に示すような結果がえられた。すなわちB4Cの
添加量が１〜50重量％の範囲内では線量率は
0.012〜0.025と小さいのに対し、50重量％を超え
ると急激に増加する。したがつて、B4Cの添加量
は１〜50重量％の範囲内に設定する必要がある。 上記材料に、充填材として三酸化アンチモン、
ハロゲン化合物等を添加することにより難燃性を
もたせることができる。その配合量は、高速中性
子の遮蔽に有効である水素原子密度が低下しない
ように少量にする必要があり、例えばモノオレフ
イン共重合ゴム100重量部に対して酸化アンチモ
ン15重量部、デカ＝ブロモ＝ビス＝フエノール＝
エーテル等のハロゲン化合物を30重量部程度配合
すればよい。 また上記材料にゴムとしての機械的強度、性状
を向上させるために架橋助剤、カーボンブラツク
等を配合させてもよい。その配合量は、上記同様
に少量にする必要があり、例えばモノオレフイン
共重合ゴム100重量部に対して補強剤（カーボン
ブラツク）20重量部程度、その他については0.5
〜1.5重量部程度が望ましい。 第１表は、モノオレフイン共重合ゴムに対して
中性子吸収材としてホウ素化合物を加えたもの
（試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）、さらにそれに難燃剤を加
えたもの（試料Ｂ、Ｄ）を示しており、各数値は
重量部である。また同表において、酸化亜鉛、ス
テアリン酸は加硫促進助剤、酸化アンチモン、ハ
ロゲン化合物は難燃剤であり、補強剤としてはカ
ーボンブラツク、加硫剤としては硫黄を用いた。
また、これらの遮蔽材についてウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を１とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの上記遮蔽材で遮蔽した状態において中性子
線量率を計算した結果を示している。なお、水素
原子密度は（×1022atoms／cm3）の数値、ホウ索
原子密度は（×1020atoms／cm3）の数値として示
している。
るものである。 （従来技術） 従来より中性子遮蔽材として水素含有量の多い
ポリエチレン、パラフイン等が広く用いられてい
るが、これらは融点が低い（ポリエチレン：50〜
100℃、パラフイン：45〜60℃）ため、高温雰囲
気では使用することができない。高温雰囲気で使
用可能な遮蔽材として、特開昭57−173795号公報
にモノオレフイン共重合ゴムを素材とする中性子
遮蔽材が示されているが、ここで開示された材料
はホウ素化合物（またはリチウム化合物）の添加
量がモノオレフイン共重合ゴム100重量部に対し
て250〜450重量部と非常に多い。これは熱中性子
の優勢な所で使用する場合には有効であるが、中
性子エネルギーが高い（スペクトルが硬い）場合
には逆に性能の低いものとなる。 原子力施設においては加速器、Cf−252、Am
−Be等の中性子源や使用済燃料等からの中性子
はエネルギースペクトルが硬く、このようなもの
に対する遮蔽材として有効で、耐熱性の優れた遮
蔽材の開発が望まれていた。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、耐熱性が優れ、エネル
ギースペクトルが硬い中性子に対する遮蔽効果の
優れた遮蔽材を提供するものである。 （発明の構成） この発明の第１の要旨は、モノオレフイン共重
合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を１〜50
重量％配合したものである。この発明の第２の要
旨は、モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、こ
れにホウ素化合物を１〜50重量％配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合したものである。 （実施例） モノオレフイン共重合ゴムは、エチレンとポリ
プロピレンとを共重合させたもので、硫黄加硫で
きるように第３成分として少量のブタジエンやイ
ソプレンを導入したものであり、化学構造上水素
原子密度が非常に高く（素材で約６×
1022atoms／cm3）、耐熱性に優れかつ耐オゾン性、
耐候性、耐放射線性、低温特性等にも優れてい
る。このような性質のモノオレフイン共重合ゴム
に対してホウ素化合物を加えると、熱中性子を吸
収する能力を向上させることができる。このホウ
素化合物としては、炭化ホウ素、窒化ホウ素、酸
化ホウ素等があるが、添加物としてはこの中で最
も密度の高い炭化ホウ素（2.51ｇ／cm3）が好まし
い。何故なら、これは遮蔽材に所定量のホウ素原
子密度を与えるのに添加量が最も少なくてすみ、
したがつて水素原子密度の最も高いものが得られ
るためである。ホウ素化合物の粒径は、遮蔽材の
中での均一な分散を可能にするために、できるだ
け小さい方が望ましいが、中心粒径50μｍ程度で
も十分に実用可能である。 上記ホウ素化合物の添加量は、遮蔽材が使用さ
れる場所の中性子エネルギースペクトルに対応し
て設定すればよい。ホウ素化合物の添加量とその
結果との関係を調べるために、ウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を１とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの遮蔽材で遮蔽した状態における中性子線量
率を計算した。なお、上記遮蔽材としてはモノオ
レフイン共重合ゴムの基本組成に対して添加する
B4Cの割合を種々変化させたところ、第１図曲線
１に示すような結果がえられた。すなわちB4Cの
添加量が１〜50重量％の範囲内では線量率は
0.012〜0.025と小さいのに対し、50重量％を超え
ると急激に増加する。したがつて、B4Cの添加量
は１〜50重量％の範囲内に設定する必要がある。 上記材料に、充填材として三酸化アンチモン、
ハロゲン化合物等を添加することにより難燃性を
もたせることができる。その配合量は、高速中性
子の遮蔽に有効である水素原子密度が低下しない
ように少量にする必要があり、例えばモノオレフ
イン共重合ゴム100重量部に対して酸化アンチモ
ン15重量部、デカ＝ブロモ＝ビス＝フエノール＝
エーテル等のハロゲン化合物を30重量部程度配合
すればよい。 また上記材料にゴムとしての機械的強度、性状
を向上させるために架橋助剤、カーボンブラツク
等を配合させてもよい。その配合量は、上記同様
に少量にする必要があり、例えばモノオレフイン
共重合ゴム100重量部に対して補強剤（カーボン
ブラツク）20重量部程度、その他については0.5
〜1.5重量部程度が望ましい。 第１表は、モノオレフイン共重合ゴムに対して
中性子吸収材としてホウ素化合物を加えたもの
（試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）、さらにそれに難燃剤を加
えたもの（試料Ｂ、Ｄ）を示しており、各数値は
重量部である。また同表において、酸化亜鉛、ス
テアリン酸は加硫促進助剤、酸化アンチモン、ハ
ロゲン化合物は難燃剤であり、補強剤としてはカ
ーボンブラツク、加硫剤としては硫黄を用いた。
また、これらの遮蔽材についてウラン235の核分
裂スペクトルを持つ中性子の線源を30cmの厚さの
炭素鋼の壁で遮蔽し、その状態での中性子線量率
を１とし、さらにこの炭素鋼の壁の外側を10cmの
厚さの上記遮蔽材で遮蔽した状態において中性子
線量率を計算した結果を示している。なお、水素
原子密度は（×1022atoms／cm3）の数値、ホウ索
原子密度は（×1020atoms／cm3）の数値として示
している。
【表】
【表】
上記表から明らかなように、難燃剤として酸化
アンチモンおよびハロゲン化合物を加えた試料Ｄ
は、難燃性の指標である酸素指数が25.0となつて
難燃性が向上していることがわかる。また中性子
線量率の減衰率はいずれも優れている。 （発明の効果） 以上説明したように、この発明はモノオレフイ
ン共重合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を
１〜50重量％配合したもの、あるいはそれにハロ
ゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤を配合
したものであり、これによつてモノオレフイン共
重合ゴムの特性を生かしつつ、中性子遮断性能の
向上を図り、また難燃性を向上させたものであ
る。
アンチモンおよびハロゲン化合物を加えた試料Ｄ
は、難燃性の指標である酸素指数が25.0となつて
難燃性が向上していることがわかる。また中性子
線量率の減衰率はいずれも優れている。 （発明の効果） 以上説明したように、この発明はモノオレフイ
ン共重合ゴムを素材とし、これにホウ素化合物を
１〜50重量％配合したもの、あるいはそれにハロ
ゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤を配合
したものであり、これによつてモノオレフイン共
重合ゴムの特性を生かしつつ、中性子遮断性能の
向上を図り、また難燃性を向上させたものであ
る。
図面はB4Cの添加量と線量率との関係を示す特
性図である。 １……特性曲線。
性図である。 １……特性曲線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、これ
にホウ素化合物を１〜50重量％配合することを特
徴とする中性子遮蔽材。 ２ モノオレフイン共重合ゴムを素材とし、これ
にホウ素化合物を１〜50重量％配合するととも
に、ハロゲン化合物、三酸化アンチモン等の難燃
剤を配合することを特徴とする中性子遮蔽材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5504185A JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5504185A JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61213694A JPS61213694A (ja) | 1986-09-22 |
| JPH0528359B2 true JPH0528359B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=12987576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5504185A Granted JPS61213694A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 中性子遮蔽材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61213694A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2729783A1 (fr) * | 1995-01-23 | 1996-07-26 | Doryokuro Kakunenryo | Materiau transparent de blindage contre les neutrons |
| EP0753862A1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-01-15 | Ask Corporation | Transparent neutron screening material |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2539088B2 (ja) * | 1990-09-10 | 1996-10-02 | 株式会社日立製作所 | γ線防護マット |
| FR2833402B1 (fr) * | 2001-12-12 | 2004-03-12 | Transnucleaire | Materiau de blindage neutronique et de maintien de la sous- criticite a base de resine vinylester |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4871415A (ja) * | 1971-12-28 | 1973-09-27 | ||
| JPS57173795A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Showa Denko Kk | Neutron shielding material |
| JPS58201099A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-22 | 電気化学工業株式会社 | 中性子遮蔽用構造物 |
| JPS5933874A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタの製法 |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP5504185A patent/JPS61213694A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2729783A1 (fr) * | 1995-01-23 | 1996-07-26 | Doryokuro Kakunenryo | Materiau transparent de blindage contre les neutrons |
| EP0753862A1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-01-15 | Ask Corporation | Transparent neutron screening material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61213694A (ja) | 1986-09-22 |
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| JPH0431080B2 (ja) | ||
| US3053776A (en) | Radiation shielding materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |